પ્રોબની તરંગલંબાઇ એ તે માળખાના કદનું માપ છે જે તે વિગતવાર તપાસી શકે છે. પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનનું ક્વાર્ક માળખું $10^{-15} \;m$ કે તેથી ઓછી લંબાઈના સ્તરે જોવા મળે છે. આ માળખાની તપાસ સૌપ્રથમ $1970$ ના દાયકાની શરૂઆતમાં સ્ટેનફોર્ડ,$USA$ ખાતે લીનિયર એક્સિલરેટર દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ ઉચ્ચ ઉર્જા ધરાવતા ઇલેક્ટ્રોન બીમનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવી હતી. આ ઇલેક્ટ્રોન બીમની ઉર્જાનો ક્રમ શું હોઈ શકે તે જણાવો. (ઇલેક્ટ્રોનની સ્થિર દળ ઉર્જા $= 0.511 \;MeV$.)

Vedclass pdf generator app on play store
Vedclass iOS app on app store
(C) પ્રોબની તરંગલંબાઇ ડી-બ્રોગ્લી સંબંધ $\lambda = h/p$ દ્વારા આપવામાં આવે છે. $\lambda \approx 10^{-15} \;m$ કદના માળખા માટે,વેગમાન $p = h/\lambda = (6.63 \times 10^{-34} \;J \cdot s) / (10^{-15} \;m) = 6.63 \times 10^{-19} \;kg \cdot m/s$ થાય.
ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા ખૂબ વધારે હોવાથી,આપણે સાપેક્ષવાદના ઉર્જા-વેગમાન સંબંધ $E^2 = p^2c^2 + m_0^2c^4$ નો ઉપયોગ કરીએ છીએ. અહીં $pc \approx (6.63 \times 10^{-19} \;kg \cdot m/s) \times (3 \times 10^8 \;m/s) \approx 1.99 \times 10^{-10} \;J$ છે,જે સ્થિર દળ ઉર્જા $m_0c^2 = 0.511 \;MeV \approx 8.19 \times 10^{-14} \;J$ કરતા ઘણી વધારે છે,તેથી આપણે $E \approx pc$ લઈ શકીએ.
આમ,$E \approx 1.99 \times 10^{-10} \;J$.
આને ઇલેક્ટ્રોન-વોલ્ટમાં ફેરવતા: $E = (1.99 \times 10^{-10} \;J) / (1.6 \times 10^{-19} \;J/eV) \approx 1.24 \times 10^9 \;eV = 1.24 \;GeV$.
તેથી,આ ઇલેક્ટ્રોન બીમની ઉર્જાનો ક્રમ આશરે $1 \;GeV$ છે.

Explore More

Similar Questions

એક પ્રોટોન,એક ન્યુટ્રોન,એક ઇલેક્ટ્રોન અને એક $\alpha$-કણ સમાન ઉર્જા ધરાવે છે. જો $\lambda_{p}, \lambda_{n}, \lambda_{e}$ અને $\lambda_{\alpha}$ એ અનુક્રમે પ્રોટોન,ન્યુટ્રોન,ઇલેક્ટ્રોન અને $\alpha$-કણની ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઇ હોય,તો નીચેનામાંથી સાચો સંબંધ પસંદ કરો:

ઓરડાના તાપમાને $(27^{\circ}C)$ અને $1$ વાતાવરણ દબાણે હીલિયમ વાયુમાં $He$ પરમાણુ સાથે સંકળાયેલી દ-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઈને બે પરમાણુઓ વચ્ચેના સરેરાશ અંતર સાથે સરખાવતા કયો સંબંધ સાચો છે?

Difficult
View Solution

એક $\alpha$-કણ અને પ્રોટોનને $100 \ V$ ના વિદ્યુતસ્થિતિમાનના તફાવત દ્વારા સ્થિર સ્થિતિમાંથી પ્રવેગિત કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ,તેમની દ-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઇ અનુક્રમે $\lambda_\alpha$ અને $\lambda_{p}$ છે. ગુણોત્તર $\frac{\lambda_{p}}{\lambda_\alpha}$ નું નજીકનું પૂર્ણાંક મૂલ્ય કેટલું થાય?

સ્કેનિંગ ટનલિંગ માઇક્રોસ્કોપ પરમાણુનું કદ નક્કી કરવા માટે કેવી રીતે ઉપયોગી બન્યું છે?

Difficult
View Solution

સમાન વેગથી ગતિ કરતા ઇલેક્ટ્રોન અને પ્રોટોન માટે ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઇનો ગુણોત્તર કેટલો થાય? ($m_p$ = પ્રોટોનનું દળ,$m_e$ = ઇલેક્ટ્રોનનું દળ)

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D exam papers from 7.5L+ questions in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo